百科：“西學(xué)中用”第一人

遼西東北義勇軍馬隊
　　數(shù)學(xué)，是一門可以跨越時空又連接文明的科學(xué)。上海，在中國現(xiàn)代數(shù)學(xué)與數(shù)學(xué)教育歷史上有特殊的地位。2015年6月，上海市獲得了“2020年第14屆國際數(shù)學(xué)教育大會（ICME-14）”的舉辦權(quán)。這是中國首次獲得大會主辦權(quán)。據(jù)悉，此次還有澳大利亞的悉尼和美國夏威夷的檀香山參與申辦城市競爭。國際數(shù)學(xué)教育委員會認為：“1607年，徐光啟和利瑪竇合作翻譯出版的《幾何原本》前六卷，首次向中國介紹了西方的數(shù)學(xué)理論體系，由此，《幾何原本》從上海的徐家匯傳入全中國，使其名震全球。”可見，中國人徐光啟的貢獻讓舉辦權(quán)花落上海。
　　從上海走出的徐光啟
　　徐光啟（1562～1633年），字子先，號玄扈，松江府上海縣人，明末數(shù)學(xué)家、科學(xué)家、農(nóng)學(xué)家、政治家和軍事家，官至禮部尚書、文淵閣大學(xué)士。其主要作品有譯著《幾何原本》，著作《農(nóng)政全書》《崇禎歷書》《考工記解》等。徐光啟是中西文化交流的先驅(qū)，是上海地區(qū)最早的天主教徒，被稱為“圣教三柱石”之首。同時，他是明末清初學(xué)術(shù)界、思想界興起的實學(xué)思潮中的一位有力的推動者，是將歐洲的自然科學(xué)介紹到中國的第一人。
　　明嘉靖四十一年（1562年），徐光啟生于南直隸松江府上海縣法華匯（今屬上海市，為了紀(jì)念徐光啟而改名為“徐家匯”）一個小商人家庭，光啟的意思是“光宗耀祖，重啟家業(yè)”。徐光啟從小就聰明好學(xué)，除了按照老師的教導(dǎo)學(xué)習(xí)儒家經(jīng)典，對其他的學(xué)問也很關(guān)心。由于家里藏書較多，因此，徐光啟很早就接觸到許多關(guān)于數(shù)學(xué)、天學(xué)、農(nóng)學(xué)、水利甚至軍事方面的書籍。
　　西學(xué)中用，“幾何”名稱的淵源
　　學(xué)過數(shù)學(xué)的人都知道數(shù)學(xué)有一門分科叫作“幾何學(xué)”，然而，很多人卻不一定知道“幾何”這個名稱是怎么來的。在我國古代，這門數(shù)學(xué)分科并不叫“幾何”，而是叫作“形學(xué)”。那么，是誰首先把“幾何”一詞作為數(shù)學(xué)的專業(yè)名詞來使用的，并用它來稱呼這門數(shù)學(xué)分科的呢？這個人便是徐光啟。“幾何”實際上是“geometry”的音譯，徐光啟在經(jīng)過反復(fù)誦讀“geometry”后突然悟出與“幾何”發(fā)音相近。精通漢學(xué)的西方傳教士利瑪竇當(dāng)即拍手叫好，遂一致確定“幾何”為“geometry”的譯名。
　　徐光啟在一次關(guān)于修改歷法的疏奏中，詳細論述了數(shù)學(xué)應(yīng)用的廣泛性。他一共提出了10個方面：天文歷法、水利工程、音律、兵器兵法及軍事工程、會計理財、各種建筑工程、機械制造、輿地測量、醫(yī)藥和制造鐘漏等計時器。可以說，他把數(shù)學(xué)應(yīng)用的廣泛性講述得十分完備。徐光啟還曾建議開展這些方面的分科研究。如果每個學(xué)科都設(shè)置相應(yīng)的機構(gòu)，那將形成一個相當(dāng)可觀的“科學(xué)院”。
　　那么，徐光啟又是如何與數(shù)學(xué)結(jié)下不解之緣的呢？原來，徐光啟考中進士后，擔(dān)任翰林院庶吉士的官職，便在北京住了下來。徐光啟在公余之暇，常常去拜訪利瑪竇，彼此慢慢熟悉了，開始建立起深厚的友誼。1606年，徐光啟再次請求利瑪竇傳授西方的科學(xué)知識，利瑪竇爽快地答應(yīng)了。他用公元前3世紀(jì)的古希臘數(shù)學(xué)家歐幾里得的著作《幾何原本》做教材，為徐光啟講授西方的數(shù)學(xué)理論。利瑪竇每兩天講授一次，徐光啟總是準(zhǔn)時到達。經(jīng)過一段時間的學(xué)習(xí)，徐光啟完全弄懂了歐幾里得這部著作的內(nèi)容，深深地為它的基本理論和邏輯推理所折服，認為這些正是我國古代數(shù)學(xué)的不足之處。于是，徐光啟建議利瑪竇同他合作，一起把它譯成中文。從1606年的冬天，他們開始了緊張的翻譯工作。先由利瑪竇用中文逐字逐句地口頭翻譯，再由徐光啟草錄下來。譯完一段，徐光啟再字斟句酌地做一番推敲修改，然后由利瑪竇對照原著進行核對。譯文里的“平行線”“三角形”“對角”“直角”“銳角”“鈍角”“相似”等等中文的名詞術(shù)語，都是經(jīng)過他嘔心瀝血的反復(fù)推敲而確定下來的。
　　《幾何原本》是古希臘數(shù)學(xué)家歐幾里得在總結(jié)前人成果的基礎(chǔ)上于公元前3世紀(jì)編寫而成。這部世界級的古代數(shù)學(xué)名著，以嚴密的邏輯推理的形式，由公理、公設(shè)、定義出發(fā)，用一系列定理的方式，把初等幾何學(xué)知識整理成一個完備的體系。《幾何原本》經(jīng)過歷代數(shù)學(xué)家，特別是中世紀(jì)阿拉伯?dāng)?shù)學(xué)家們的注釋，再傳入歐洲，對文藝復(fù)興以后近代科學(xué)的興起產(chǎn)生了很大的影響。許多學(xué)者認為《幾何原本》所代表的邏輯推理方法，再加上科學(xué)實驗，是世界近代科學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展的重要前提。換言之，《幾何原本》的近代意義不單單是數(shù)學(xué)方面的，更主要的是思想方法方面的。
　　《幾何原本》由公理、公設(shè)出發(fā)給出一整套定理體系的敘述方法，和中國古代數(shù)學(xué)著作的敘述方法相去甚遠。1607年的春天，徐光啟和利瑪竇譯出了這部著作的前六卷。徐光啟想一鼓作氣接著往下譯，爭取在年內(nèi)譯完后九卷，但利瑪竇卻主張先將前六卷刻印出版，聽聽反映再說。付印之前，徐光啟又獨自一人將譯稿加工、潤色了3遍，盡可能把譯文改得準(zhǔn)確。然后，他又同利瑪竇一起，共同敲定書名的翻譯問題。《幾何原本》前六卷正式出版，馬上引起巨大的反響，成了明末從事數(shù)學(xué)工作的人的一部必讀書，對發(fā)展我國的近代數(shù)學(xué)起了很大的作用。
　　在翻譯《幾何原本》的過程中，徐光啟創(chuàng)立了一套幾何學(xué)的名詞術(shù)語，如點、線、面、銳角、鈍角等等，這些術(shù)語與原書的意思完全吻合，直到今天仍被我們沿用。徐光啟還對我國傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)經(jīng)典著作《九章算術(shù)》《周髀算經(jīng)》進行了整理，并根據(jù)歐幾里德的幾何學(xué)原理，創(chuàng)立出一套與傳統(tǒng)數(shù)學(xué)完全不同的證明方法，這也是我國數(shù)學(xué)史上的創(chuàng)舉。徐光啟敏銳地斷言百年之后，人人都要學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。
　　豐碩成果，廣泛傳播近代科學(xué)
　　徐光啟是我國歷史上最優(yōu)秀的科學(xué)家之一，他一生的成就是多方面的，在數(shù)學(xué)、天文、歷法、農(nóng)藝、生物等領(lǐng)域都稱得上是專家。雖然徐光啟博學(xué)多才，但一直懷才不遇。直到42歲時，他才在翰林院做了個小官。懷著一腔報國之心，他曾數(shù)次向熹宗皇帝建議鑄造經(jīng)他設(shè)計的“西洋大炮”，但都沒有被采納。短短的7年時間，徐光啟的官運三起三落，最后，離職回家。從此，他更加專心致志地從事科學(xué)研究事業(yè)。幾年間，他與好友利瑪竇共同翻譯了《幾何原本》《測量法義》等科學(xué)著作，成為我國介紹西方科學(xué)成就的先驅(qū)者。向傳教士學(xué)習(xí)科技知識的同時，徐光啟對他們的傳教活動也給予了協(xié)助，幫他們刊刻宗教書籍，對傳教士的活動也有所庇護。然而，徐光啟的許多行為，被一些朝臣誤解，加上與其他官員的一些意見不合，因此，他辭去官職，在天津購置土地，種植水稻、花卉、藥材等。16l3～1618年間，他在天津從事農(nóng)事試驗，其余時間則多是往來于京津之間。這期間，徐光啟寫成《糞壅規(guī)則》（施肥方法），并寫成他后來的農(nóng)學(xué)方面巨著《農(nóng)政全書》的編寫提綱。
　　徐光啟一生傾注心血最多的著作還是《農(nóng)政全書》。他前后花了幾十年時間，收集材料、實地考察、分析研究，寫出了這部對農(nóng)民非常有用的科學(xué)著作。這部書共50多萬字，分作60卷、12大類，從墾田、種植、農(nóng)事、水利、農(nóng)器制造、樹藝、牧養(yǎng)，一直講到除蟲、荒政，可謂農(nóng)業(yè)方面的百科全書。徐光啟一生關(guān)于農(nóng)學(xué)方面的著作甚多，《農(nóng)政全書》主要包括農(nóng)政思想和農(nóng)業(yè)技術(shù)兩大方面，而農(nóng)政思想約占全書一半以上的篇幅。徐光啟還對火器在實踐中的運用，對火器與城市防御，火器與攻城，火器與步兵、騎兵的配合等各個方面都有所探索。徐光啟可以稱得上是中國軍事技術(shù)史上提出火炮在戰(zhàn)爭中應(yīng)用理論的第一人。編制歷法，在中國古代乃是關(guān)系到“授民以時”的大事，為歷代王朝所重視。徐光啟在天文學(xué)上的成就，主要是主持歷法的修訂和《崇禎歷書》的編譯。在歷書中，他引進了圓形地球的概念，明晰地介紹了地球經(jīng)度和緯度的概念。他為中國天文界引進了星等的概念;根據(jù)第谷星表和中國傳統(tǒng)星表，提供了第一個全天性星圖，成為清代星表的基礎(chǔ);在計算方法上，徐光啟引進了球面和平面三角學(xué)的準(zhǔn)確公式，并首先作了視差、蒙氣差和時差的訂正。
　　徐光啟為官清廉，《明史》曾有“蓋棺之日，囊無余貲”的記載。古代，人們把徐光啟當(dāng)成官員或政治家來敬重。近代以來，人們似乎開始淡化徐光啟的官階，而比較看重他在東西方文化溝通方面的貢獻。編成于本世紀(jì)初的《中國人名大辭典》評價徐光啟，大半內(nèi)容是他如何介紹西方近代科技。徐光啟引入西方科技的時間，在鴉片戰(zhàn)爭之前230多年，徐光啟的《農(nóng)政全書》和與其幾乎同時代的宋應(yīng)星的《天工開物》，都是帶有近代百科全書意義的專業(yè)科技巨著，比西方的第一部百科全書要早出100多年！《幾何原本》作為徐光啟潛心研究西洋科學(xué)的第一個具體成果，它在中西文化交流史上寫下了璀璨奪目的一頁。
　　總之，徐光啟是一位具有開放意識的科學(xué)家，他率先介紹、引進西方先進的科學(xué)技術(shù)，為打破傳統(tǒng)科學(xué)體系的束縛，使中西方科學(xué)成果融會貫通做了許多開拓性的工作，成為推動中國學(xué)習(xí)西方科學(xué)技術(shù)貢獻最突出的科學(xué)家。徐光啟至今仍為人們所懷念、尊敬，他的墓碑今天仍然保存在上海南丹公園的一角，接受后人的憑吊和懷念！